초록 ▼

대체수자원 확보의 일환으로 해수, 짠물(brackish water) 및 폐수의 담수화 시스템 개발 연구를 수행하였음. 해수 담수화 분야는 역삼투막 소재 및 역삼투막을 이용한 모듈/시스템을 개발하였으며, 짠물(brackish water) 및 폐수의 담수화 분야는 탄소전극 소재 및 전기흡착식 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였음.
1. 해수담수화 분야
가. 역삼투막 소재 개발
(1) 염제거율, 내염소성, 플럭스 향상
- sol-gel법에 의한 실란커플링제의 코팅으로 막 표면개질
(2) 내오염성 향상
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대체수자원 확보의 일환으로 해수, 짠물(brackish water) 및 폐수의 담수화 시스템 개발 연구를 수행하였음. 해수 담수화 분야는 역삼투막 소재 및 역삼투막을 이용한 모듈/시스템을 개발하였으며, 짠물(brackish water) 및 폐수의 담수화 분야는 탄소전극 소재 및 전기흡착식 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였음.
1. 해수담수화 분야
가. 역삼투막 소재 개발
(1) 염제거율, 내염소성, 플럭스 향상
- sol-gel법에 의한 실란커플링제의 코팅으로 막 표면개질
(2) 내오염성 향상
- 에폭시계 첨가제로 막표면 처리, 실란커플링제로 polyamide층의 표면전하 조절
(3) Pilot 규모 역삼투막 연속 제조공정 개발
- 염배제율 95% 이상, 내압성 800psig 이상의 역삼투막 제조
- 지지층 : 폭 $15{\sim}26$인치, $1{\sim}10m/min$, 활성층 : 폭 $15{\sim}26$인치, $1{\sim}5m/min$
나. 역삼투막 모듈 및 시스템 개발
(1) 모듈제조설비(Rolling, Cutting, Wrapping Machine) 및 제조공정 개발
(2) 염배제율 99.2%, 내압성 1,300psig의 해수담수화용 모듈 개발($2.5"{\times}21"$)
(3) 30m3/일 담수화 시스템 설치 및 운전(영흥화력발전소)
(4) 300m3/일 담수화 시스템 설치(동해화력발전소, 진행중)
2. 짠물(brackish water) 및 폐수의 담수화 분야
가. 탄소전극 소재 분야
(1) 최적 후처리 공정 개발 : Isoprophyl alcohol 침적법
(2) 이온교환막/전극 일체형 전극 개발
(3) 대면적 carbon composite 전극 제조기술 및 장치 개발 : $100cm{\times}100cm$ 면적 규모
나. 전기흡착식 시스템 개발 분야
(1) 20m3/일 전기흡착식 시스템 설치 및 운전(인천화력발전소)
$\bigcirc$ 흡착성능 : 전기전도도 $14,630{\rightarrow}439{\mu}S/cm$
$\bigcirc$ 시스템 회수율 : 71% 이상, 소비전력 3.92 kWh/톤

Abstract ▼

The object of this study was the development of highly effective RO membrane/modules and system for desalination to get sustainable water resources.
To develop the RO membrane/modules for sea water, at first three kinds of commercial RO modules(made by Toray, Filmtec and Saehan) for sea water wer

The object of this study was the development of highly effective RO membrane/modules and system for desalination to get sustainable water resources.
To develop the RO membrane/modules for sea water, at first three kinds of commercial RO modules(made by Toray, Filmtec and Saehan) for sea water were analyzed and tested. As a result of analysis of modules, it was shown that all modules had some deferences and characteristics. We can determine the object of developing RO membrane which has more than 99% salt rejection and 800psig pressure-resistance and RO module which has more than 99.6% salt rejection and 1,300psig pressure-resistance.
The compositions of RO supporting layer and active layer are developed in Lab-scale. Some RO membranes have good performance results such as 97% salt rejection and 225psig pressure-resistance. These developed composition of RO membrane was applied to the RO pilot plant which can be operated with the $15{\sim}26$ inch width nonwoven polyester. Casting pilot can work in speed of $1{\sim}10m/min$, Coating pilot plant can work in speed of $1{\sim}5m/min$. The consecutive process using established casting and coating pilots has to be operated in speed of $2{\sim}3m/min$ for effective productivity and stability. The RO membrane has the high performance, over 95% salt rejection, over 800psig pressure resistance.
Several moduling machines are manufactured to develop the RO module for desalination. The properties of RO moduling materials are various on use and we choose the materials for desalination module. RO moduling process consists of Slitting RO membrane/Desing/Rolling/Aging/Trimming. Slitted RO membrane/Tricot/Mesh should be glued together and adhered to central pipe in collecting of permeated water. The winding process and adhesion process are the key processes to obtain the high module performance. The manufactured 2521 module, 2.5 inch diameter, 21 inch length has 99.2% salt rejection and 1,300 psig pressure-resistance.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...4
• 요약문...5
• SUMMARY...11
• CONTENTS...17
• 목차...19
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...21
• 제 1 절 연구개발 목적...21
• 제 2 절 연구개발의 필요성...22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...25
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...30
• 제 1 절 담수화용 고기능성 RO막 요소기술 개발...30
• 제 2 절 담수화용 고기능성 RO막/모듈 및 시스템 개발...95
• 제 3 절 저에너지 담수화용 탄소전극 셀 개발...169
• 제 4 절 전기흡착식 탈염시스템 최적화...201
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...238
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도...238
• 제 2 절 관련분야 기술발전에의 기여도...243
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...244
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...247
• 제 7 장 참고문헌...250